西藏藏北高原野生優良牧草種質資源調研對野生牧草種子收獲機械研制的啟示

劉志林 苗彥軍

摘 要：為解決西藏大規模天然草地建設與改良對野生牧草種子的需求，本研究以藏北高原野生牧草種質資源調研為途徑，以調研結論為基礎得出了野生牧草種質資源調研對野生牧草種子收獲機械研制的啟示，為野生牧草種子收獲機械的設計提供依據。

關鍵詞：藏北高原；牧草種子；收獲機械

中圖分類號：S54 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）18-0073-02

Abstract： In order to meet the demand of large-scale natural grassland construction and improvement in Tibet for wild forage seeds， this study took the investigation of wild forage germplasm resources in the northern Tibetan Plateau as a way. Based on the results of investigation， the inspiration of developing wild forage seed harvesting machinery in wild forage germplasm resources research team was obtained， which provided the basis for the design of wild forage seed harvesting machinery.

Keywords： northern Tibetan plateau； forage seed； harvesting machine

引言

近年來，西藏自然生態環境呈不斷惡化趨勢，尤其是藏北高原的天然草地呈現持續退化趨勢，草原的建設速度趕不上退化速度，草地生態狀況不容樂觀[1-2]。為此，西藏政府開展了大規模的天然草地建設與改良，從而對野生牧草種子的需求日益增加。然而，野生牧草種子的收獲仍停留在人工收獲的原始階段，這種收獲方式不但收獲成本極高，還對人的體力要求很高、工作舒適性不佳，更為關鍵的是工作效率低，遠遠不能滿足大規模天然草地建設與改良對野生牧草種子的需求。

野生牧草種子的機械化收獲，是解決需求的一個良好途徑[3]。但是目前，西藏地區的草業機械仍處于未起步階段，雖然農業領域對機械的需求十分巨大，由于沒有相應的技術，完全依靠引進設備，成本高昂的同時，不適應西藏自身實際情況。因此，研究一套完整的適合西藏自身實際的野生牧草種穗收獲技術并加以推廣，同時帶動草業機械領域的整體發展，用以解決大規模天然草地建設與改良對野生牧草種子的需求，具有十分重要的意義。

本研究以藏北高原野生牧草種質資源調研為途徑，考察并判定藏北高原的野生牧草的種類、野生牧草的生長環境，野生牧草植株及其種穗的物理形狀等，以調研結論為基礎得出啟示，為野生牧草種子收獲機械的設計提供依據。

1 藏北高原野生優良牧草種質資源調研概況

1.1 調研目的

本次調研，旨在獲取藏北高原野生優良牧草種質資源的主要類型、生長環境、植株物理性狀等，為野生牧草種子收獲機械設計方案的制定提供給參數依據。

1.2 調研地域

調研地域為藏北高原天然草地、草甸和濕地（當雄縣、那曲縣、班戈縣等）

1.3 調研內容

（1）考察并判定藏北高原的野生牧草的種類。

（2）考察野生牧草的生長環境，尤其是地形環境，為野生牧草種子收獲機械的機械結構設計提供依據。

（3）考察野生牧草植株及其種穗的物理形狀，如牧草植株高度（尤其是種穗離地面的高度）、種穗樣式、種子顆粒形狀和大小等，為野生牧草種子收獲機械的收獲形式的確定提供依據。

（4）根據野生牧草生長環境和野生牧草植株分布狀況，判定是否符合機械收獲條件。

2 調研結論

（1）藏北高原常見禾本科野生牧草類型包括：藏北嵩草、高山嵩草、披堿草、早熟禾、黑褐苔草、針茅草。

（2）披堿草、黑褐苔草、早熟禾、針茅草等種類的牧草種穗為松散狀或蓬松狀，而藏北嵩草、高山嵩草等嵩草類牧草的種穗較為密實。

（3）披堿草、黑褐苔草、早熟禾、針茅草等種類的牧草種穗包裹較為密實，種穗較難分離，而藏北嵩草、高山嵩草等嵩草類牧草的種穗極易分離。

（4）不同地形、海拔等環境條件下，野生牧草的種類存在較大差異，且同種牧草生長的物理性狀也存在很大差異。

（5）藏北高原的野生牧草生長環境普遍地形較為復雜。

（6）河湖周邊的草地和草甸等地形條件下，牧草生長較為密集，而高原草地等地形條件下，牧草生長分布較為稀疏。

3 調研結論對野生牧草種子收獲機械設計制作的啟示

本次調研，主要是通過考察野生牧草的種類及其生長環境，考察并了解野生牧草植株及其種穗的物理性狀，以及野生牧草植株生長分布狀況，為野生牧草種子收獲機械的設計制作提供參考和依據：

（1）總體來講，對于藏北高原野生牧草種子的收獲，需定位于初步收獲，即簡化或取消種穗分離內容的設計，原因如下：a.藏北地區的多數地形情況復雜，機械操作難以實施，尤其是大型機械，故而應以中小型機械為主，半機械化操作。因此，中小型機械的設計應以結構簡單，重量較輕，做到只收獲種穗，不做或弱化種穗分離；b.種穗分離內容只可能存在于大型機械中，而大型機械在藏北高原中的工作中，其運輸和動力等問題都比較棘手。

（2）小型機械的設計，應充分考慮高原缺氧和人的體力，機械重量不能過重，可采取手持或肩背的形式，手持形式重量不高于4公斤，肩背形式重量不超過6公斤。

（3）中型機械的設計，應充分考慮動力源和運輸等問題，同時注意地形因素，尤其是凹凸不平的地形。

（4）收獲形式的設計，應充分考慮牧草種穗的物理性狀，如藏北嵩草、高山嵩草等密實型種穗，可采取整穗敲打和整體捋奪式的收獲形式，二披堿草、黑褐苔草、早熟禾、針茅草等松散型或蓬松型種穗，即可采取分側收獲形式，以減少收獲時夾雜的草葉、穗桿等雜質，提高種子收獲的純凈度，也可采取整穗敲打和整體捋奪式的收獲形式。

（5）對于高山嵩草等植株高度非常矮的牧草，應設計個性化的收獲機械方案。

（6）在藏北高海拔地區，考慮到環境缺氧、人的體力和心理等問題，每天工作（含機械安裝、收獲種子、工作間歇休息等）時間應不超過6個小時，其中，純體力工作時間不超過3個小時，工作間歇休息3個小時，因此，野生牧草種子收獲機械的動力設計可以每天3小時作為依據。

（7）考慮到人在操作機器時的舒適性等問題，可將動力源設置為直流蓄電池，而非汽油機或柴油機等交流電源。

（8）牧草種子收獲機械是針對藏北高原野生牧草，而非人工種植牧草。應充分考慮野生牧草種子的繁殖，故收獲機械的對野生牧草種子的收獲率應定位于40%-60%。

（9）牧草種子收獲機械的研制，是為了解決人工收獲野生牧草種子的高成本、體力問題和舒適性等問題，故牧草種子收獲機械的設計，應以收獲速度（或收獲效率）或舒適性為考核指標：直流電源作為動力的小型機械，收獲效率應定位于10至30個人工，設計方案應為通用，收獲形式為整穗敲打和整體捋奪式，也可采取分側收獲式，用于收獲多種類型的野生牧草種子；人工動力的小型機械，應可以較大減輕人工收獲牧草種穗時的疼痛感，設計方案應個性化，針對混合生長分布且種穗硬度和韌度都很高的牧草種穗；中型機械的收獲效率應定位于50至100個人工，設計方案應為通用，收獲形式為整穗敲打和整體捋奪式，也可采取分側收獲式用于收獲多種類型的野生牧草種子。

參考文獻：

[1]苗彥軍，徐雅梅，呼天明，等.高山嵩草種質資源評價研究[J].草業與畜牧，2008（11）：11-13.

[2]中國科學院青藏高原綜合科學考察隊.西藏草原[M].科學出版社，1992：150-155.

[3]劉志林.西藏野生牧草草穗收獲裝置設計方案研究[J].內江科技，2016（3）：56-57.